基因在染色体上伴性遗传 全市获奖

基因在染色体上、伴性遗传第4讲必修2第二单元基因和染色体考点一：基因位于染色体上的实验证据考点二：伴性遗传病的类型与遗传规律1.细胞内的染色体（1）根据来源分为：同源染色体和非同源染色体；（2）根据与性别关系分为：常染色体和性染色体，其中性染色体决定性别。基因位于染色体上的实验证据2.摩尔根果蝇杂交实验分析（1）F2中红眼与白眼比例为3∶1，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。（2）假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为1∶1，仍符合基因的分离定律。（3）实验验证——测交。（4）实验方法——假说—演绎法。（5）实验结论：基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。【高考警示钟】

并非所有的生物都有性染色体（1）由性染色体决定性别的生物才有性染色体。（2）雌雄同株的植物无性染色体。【典例训练】在果蝇杂交实验中，下列杂交实验成立：①朱红眼（雄）×暗红眼（雌）→全为暗红眼；②暗红眼（雄）×暗红眼（雌）→雌性全为暗红眼，雄性中朱红眼1/2、暗红眼1/2。若让②杂交的后代中的暗红眼果蝇交配，所得后代中朱红眼的比例应是()A.1/2B.1/4C.1/8D.3/8C【变式备选】果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，控制眼色的基因位于X染色体上，双亲中一方为红眼，另一方为白眼，杂交后代中雌果蝇与亲代中的雄果蝇眼色相同，雄果蝇与亲代中的雌果蝇眼色相同。下列相关叙述不正确的是()A.亲代雌果蝇和雄果蝇的体细胞中都不存在控制眼色的等位基因B.F1雌雄个体交配，F2中出现红眼果蝇的概率为3/4C.F1雌雄个体交配，F2中各种表现型出现的概率相等D.F2雌雄个体的基因型不是与亲代相同，就是与F1相同B【解析】选B。根据题中的信息可以判断出，亲代的基因型为：XaXa、XAY，由此可以知道亲代雌果蝇和雄果蝇的体细胞中都不存在控制眼色的等位基因；F1雌（XAXa）、雄（XaY）个体交配，F2中各种表现型出现的概率相等；F2雌雄个体的基因型与亲代或F1相同；F1雌雄个体交配，F2中出现红眼果蝇的概率为1/2。【变式备选】关于性染色体及其基因遗传方式的叙述中，不正确的是()A.性染色体上基因的遗传与性别相联系B.XY型生物的体细胞内一定含有两条异型的性染色体C.体细胞内的两条性染色体是一对同源染色体D.XY染色体上也可存在成对的等位基因【解析】选B。基因在性染色体上的性状遗传总是与性别相关联，属于伴性遗传；XY型生物中只有雄性个体的体细胞内含有两条异型的性染色体，雌性生物的体细胞内是两条同型的性染色体；在XY染色体的同源区段上存在成对的等位基因。

遗传系谱图的判断1.首先确定是否为伴Y遗传（1）若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y遗传。如图：（2）若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。伴性遗传病的类型与传递规律2.其次确定是显性遗传还是隐性遗传（1）“无中生有”是隐性遗传病，如图1。（2）“有中生无”是显性遗传病，如图2。（3）亲子代中都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。3.确定是常染色体遗传还是伴X遗传（1）在已确定是隐性遗传的系谱中：①若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。②若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传。如图：(2)在已确定是显性遗传的系谱中：①若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传。如图：4、若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测（1）若在代与代之间呈连续遗传患者性别无差别常染色体患者女多与男X染色体（2）若隔代遗传隐性遗传患者男多与女患者性别无差别常染色体X染色体显性遗传【技巧点拨台】1.遗传系谱图判定口诀父子相传为伴Y；无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子都病为伴性，父子有正非伴X；有中生无为显性，显性遗传看男病，母女都病为伴性，母女有正非伴X。2.系谱图的特殊判定若世代连续遗传，一般为显性，反之为隐性；若男女患病率相差很大，一般为伴性遗传，反之为常染色体遗传。【典例训练】有两种罕见的家族遗传病，致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种是先天代谢病称为黑尿病（A，a），病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色（B，b）。如图为一家族遗传图谱。（1）棕色牙齿是由位于______染色体上的_____性基因决定的。（2）写出3号个体的基因型：_______。7号个体基因型可能有______种。（3）若10号个体和14号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿的几率是_______。【解题指南】1.考查实质：遗传类型的判定和表现型概率的计算。2.解题思路：结合本题图谱分析，首先排除棕色牙齿的遗传为常染色体遗传病，然后准确分析出棕色牙齿的遗传为伴X染色体遗传病，分析时要利用分离定律，先分析一对，再分析另一对。答案：（1）X显（2）AaXBY2（3）1/4【互动探究】（1）若将（3）中“生育一个棕色牙齿的女儿”换为“生育一个女儿是棕色牙齿”，几率应为多少？提示：1/2。分析：10号个体基因型为AaXBXb，14号个体的基因型为AaXbY，他们生育女儿的可能基因型有XBXb和XbXb，其中是棕色牙齿的几率是1/2。（2）7号个体与10号个体基因型相同的概率是多少？提示：2/3。分析：由于6号个体患有黑尿病，结合3号和4号的表现型，可知3号和4号的基因型分别为AaXBY和AaXbXb，因此，7号个体的基因型为AAXBXb或AaXBXb，分别占1/3和2/3，10号个体为棕色牙齿，且不患黑尿病，故基因型可表示为A_XBX-，而6号个体的基因型为aaXBXb，5号个体不患棕色牙齿故为XbY，所以10号个体的基因型为AaXBXb。因此两者基因型相同的概率为2/3。【变式备选】以下为遗传系谱图，2号个体无甲病致病基因。下列有关说法正确的是()A.甲病不可能是伴X隐性遗传病B.乙病是伴X显性遗传病C.患乙病的男性一般多于女性D.1号和2号所生的孩子可能患甲病【解析】选A。由系谱图判断，甲病为常染色体隐性遗传病；乙病为常染色体显性遗传病，男女患病几率均等。因2号个体无甲病致病基因，为显性纯合子（仅对甲病而言），所以其后代不可能患甲病。

遗传实验图解的应用

——判断基因在X、Y染色体上的位置【案例】摩尔根和他的学生在实验中发现1只白眼雄果蝇。为了弄清白眼的遗传，便用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，所得F1无论雌雄均为红眼，这说明红眼对白眼为显性。F1雌雄个体交配得到F2，在F2中红眼果蝇和白眼果蝇的数目比是3∶1，并且雌蝇全是红眼，而雄蝇一半红眼，一半白眼。如何解释这个现象呢？摩尔根的假设：白眼基因（a）是隐性基因，它只位于X染色体上，Y染色体上没有它的等位基因。根据这一假设摩尔根成功地解释了F2中雌雄果蝇的性状表现。我们知道，X、Y染色体是一对特殊的同源染色体，X、Y染色体之间既有各自的非同源区段（该部分基因不互为等位基因），又有同源区段（该部分基因互为等位基因）。所以还可提出如下假设：控制白眼性状的基因（a）位于X、Y染色体的同源区段。请用遗传图解表示该假设的解释过程。（1）遗传图解：（要求写出配子的情况）（2）若实验室有未交配过的纯合的红眼与白眼雌雄果蝇（注：若是XAY、XaY，均看成纯合），请利用一次杂交实验判断上述两个假设哪个符合实际。（请写出实验方法步骤、预测结果及结论）方法步骤：预测结果及结论：【命题人透析】（1）理清X、Y染色体同源区段的遗传特点：①同源区段个体的基因型：据题意“控制白眼性状的基因（a）位于X、Y染色体的同源区段”，因此个体基因型共有7种，即雄性有4种：XAYA、XaYa、XAYa、XaYA（3显1隐）；雌性有３种：XＡXＡ、XＡXａ、XａXａ（2显1隐）。②与常染色体遗传规律的差异：由于控制性状的基因在性染色体上，所以与常染色体的遗传规律不完全相同，其后代雌雄个体的表现型存在差异。如：XAXa×XAYa，后代雌性全部为显性性状，雄性一半为显性性状，一半为隐性性状。③根据题干要求判断亲代基因型：若控制眼色的基因在同源区段，根据假设和题干条件，则可推测亲本的基因型XAXA（红眼雌果蝇）和XaYa（白眼雄果蝇），根据亲子代之间基因随配子的传递规律得到子代的性状表现及比例。（2）明确“一次”与“一代”杂交的区别：①概念区别：一代杂交实验是在一个世代内进行，可涉及到不同类型的亲本杂交；一次杂交实验前提是只一次，如何选择杂交类型应视具体的要求而定，但应确保最佳的杂交组合，亲本是惟一的。②判断亲代基因型：从题目要求看，是要我们利用一次杂交实验确定红眼和白眼基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于X染色体的特有区段，因此可以选择纯合白眼雌果蝇和纯合红眼雄果蝇进行杂交，即XａXａ×XAYA或XａXａ×XAY，然后观察并统计子代的表现型及其比例。③结果分析：若子代雌雄果蝇都是红眼，则这对等位基因位于X、Y染色体同源区段；若子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则这对等位基因只位于X染色体上。【标准答案】（1）遗传图解：（2）方法步骤：①选取白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，获得F1，并将子代培养在适宜的条件下；②观察并统计后代表现型及比例。预测结果及结论：①如果子代雌雄果蝇都是红眼，则这对等位基因位于X、Y染色体同源区段，即后一个假设正确。②如果子代雌果蝇都是红眼，雄果蝇都是白眼，则这对等位基因只位于X染色体上，即前一个假设正确。【阅卷人点评】得分要点（1）必须体现“亲本的表现型和基因型、后代的表现型和基因型、配子的基因型、整体格式（包括杂交符号、箭头、比例等）”。（2）亲本必须是“白眼雌果蝇和红眼雄果蝇”；必须体现因变量“观察并统计后代表现型及比例”；必须体现准确的“结果和结论”。失分案例（1）答案不全，只写出了下列遗传图解。（2）方法步骤：①错答成“选取红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交，获得F1，并将子代培养在适宜的条件下”。②错答为“观察并统计后代基因型及比例”。预测结果及结论：①错答为“如果子代雌雄果蝇都是白眼，则这对等位基因位于X、Y染色体同源区段”等。②错答为“如果子代雄果蝇都是红眼，雌果蝇都是白眼，则这对等位基因只位于X染色体上”等。1.下列有关性染色体的叙述正确的是()A.存在于所有生物的各个细胞中B.其基因表达产物只存在于生殖细胞中C.在体细胞增殖时不发生联会行为D.在次级性母细胞中只可能含一条性染色体【解析】选C。无性别区分的生物体内没有性染色体；性染色体的基因在体细胞中也可以表达；体细胞增殖进行的是有丝分裂，不发生同源染色体的联会行为；次级性母细胞在减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目加倍，存在两条性染色体。2.下列科学家在研究过程中所运用的科学方法依次是()①孟德尔的豌豆杂交实验：分离定律的发现②萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程：提出“基因在染色体上”的假说③摩尔根进行果蝇杂交实验：果蝇的白眼基因位于X染色体上A.①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理B.①假说—演绎法②类比推理③类比推理C.①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D.①类比推理②假说—演绎法③类比推理【解析】选C。孟德尔的豌豆杂交实验和摩尔根进行的果蝇杂交实验都是通过“提出问题→作出假说→演绎推理→得出结论”的研究方法，都属于假说—演绎法。萨顿通过研究基因与染色体的行为存在明显的平行关系，提出基因位于染色体上的假说，属于类比推理法。3.（2012·福州模拟）下列哪项比例不符合1∶3()A．基因型为Aa的初级卵母细胞经过减数分裂后形成的卵细胞和极体个数之比B．一对相对性状遗传时，杂合子自交后代的隐性个体与显性个体之比C．正常双亲生了一个色盲儿子，预测后代有病个体与正常个体的比例D．对黄色圆粒豌豆进行测交，后代可能出现的表现型比例【解析】选D。基因型为Aa的初级卵母细胞经减数分裂形成两种类型的卵细胞，比例为1∶1，一个初级卵母细胞经一次减数分裂之后，形成一个卵细胞和三个极体，比例为1∶3。关于一对相对性状的杂交实验中，杂合子自交，后代有1/4个体表现为隐性性状，有3/4个体表现为显性性状，比例为1∶3。正常的双亲XBY和XBX-生了一个色盲的儿子，说明母亲的基因型为XBXb，这样的双亲后代有四种基因型：XBY、XBXb、XbY、XBXB，由此可知，后代的有病个体占1/4，正常个体占3/4，比例为1∶3。对黄色圆粒豌豆进行测交，后代可能出现的表现型及比例为全为黄色圆粒、1∶1、1∶1∶1∶1,不会出现1∶3。4.（2012·泉州模拟）假定某基因a位于X染色体上，隐性致死（使受精卵或胚胎致死）。一正常男性与一女性携带者结婚，理论上分析，这对夫妇所生的小孩性别比例（女孩∶男孩）是

()A.1∶1B.2∶0C.3∶1D.2∶1【解析】选D。由于某基因a位于X染色体上，隐性致死，一正常男性与一女性携带者结婚，所生的女孩全正常，男孩一半正常，一半含隐性致死基因，因此这对夫妇所生的小孩性别比例（女孩∶男孩）是2∶1。5.如图是患甲病（显性基因为A、隐性基因为a）和乙病（显性基因为B、隐性基因为b）两种遗传病的系谱图。请据图回答：（1）甲病的遗传方式是______。（2）若Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史，则乙病的遗传方式是________。（3）Ⅲ11和Ⅲ9分别与正常男性结婚，子女中患病的可能性分别是______、______。（4）若Ⅲ9与Ⅲ12违法结婚，子女中患病的可能性是______。【解析】（1）甲病患者Ⅱ7和Ⅱ8生出正常Ⅲ11女性个体，因此甲病是常染色体上的显性遗传病。（2）Ⅱ3无乙病史，Ⅱ3和Ⅱ4结婚，Ⅲ10个体两病兼患，所以乙病基因位于X染色体上，且为隐性遗传病。（3）Ⅲ11的基因型为aaXBXB，与正常男性婚配所生孩子都正常。Ⅲ9的基因型为1/2aaXBXb或1/2aaXBXB，与正常男性婚配，所生女孩均正常，男孩有可能患病，患病的可能性是1/2×1/4=1/8。（4）Ⅲ9与Ⅲ12结婚，Ⅲ9的基因型为1/2aaXBXb或1/2aaXBXB；Ⅲ12的基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY。如只考虑后代甲病患病几率则为2/3，正常为1/3；只考虑后代乙病患病几率则为1/8，正常为7/8，因此子女中患病的可能性为：1-1/3×7/8=17/24。答案：（1）常染色体显性遗传（2）伴X染色体隐性遗传（3）01/8（4）17/24实验方法：判断基因位置的方法【理论指导】1.探究基因位于常染色体上还是X染色体上（1）在已知显隐性性状的前提条件下，可选择隐性雌性个体（♀）与显性雄性个体（♂）杂交，据子代性状表现是否与性别相关联予以确认。

隐性性状（♀）×显性性状（♂）↓若雄性子代中有显性性状（或雌性子代中有隐性性状）↓可确认基因不在X染色体上（或确认基因应在常染色